Flavonoides de Lonchocarpus campestris (Leguminosae)

Flavonoids from Lonchocarpus campestris (Leguminosae)

Resumo

A new flavone named 3,4',5,6-tetramethoxy-[2'',3'':7,8]furanoflavone besides the known flavonoids (2S,3R,4S)-3,4,5,8-tetramethoxy-[2'',3'':6,7]-furanoflavan, 3,6-dimethoxy-2'',2''-dimethylcromene-[2'',3'':7,8] -flavone, 3,5,6-trimethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavone, 2,4',4,5-tetramethoxy-[2'',3'':6,7]-furanodihydroaurone, (2R,3S,4S)-3,4,5,6-tetramethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavan and 3',4'-methylenodioxy-5,6-dimethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavone were isolated from the root barks of Lonchocarpus campestris. The complete ¹H and 13C NMR assignments of the new furan flavonoid was performed using 1D and 2D pulse sequences, including COSY, HMQC and HMBC experiments.

Lonchocarpus campestris; Leguminosae; furanoflavonoids

Lonchocarpus campestris; Leguminosae; furanoflavonoids

ARTIGO

Flavonoides de Lonchocarpus campestris (Leguminosae)

Flavonoids from Lonchocarpus campestris (Leguminosae)

Andreza Maria L. Pires; Edilberto R. Silveira; Otília Deusdênia L. Pessoa^*

Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, CP 12200, 60021-970 Fortaleza - CE, Brasil

ABSTRACT

A new flavone named 3,4',5,6-tetramethoxy-[2'',3'':7,8]furanoflavone besides the known flavonoids (2S,3R,4S)-3,4,5,8-tetramethoxy-[2'',3'':6,7]-furanoflavan, 3,6-dimethoxy-2'',2''-dimethylcromene-[2'',3'':7,8] -flavone, 3,5,6-trimethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavone, 2,4',4,5-tetramethoxy-[2'',3'':6,7]-furanodihydroaurone, (2R,3S,4S)-3,4,5,6-tetramethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavan and 3',4'-methylenodioxy-5,6-dimethoxy-[2'',3'':7,8]-furanoflavone were isolated from the root barks of Lonchocarpus campestris. The complete ¹H and ¹³C NMR assignments of the new furan flavonoid was performed using 1D and 2D pulse sequences, including COSY, HMQC and HMBC experiments.

Keywords:Lonchocarpus campestris; Leguminosae; furanoflavonoids.

INTRODUÇÃO

A família Leguminosae (Fabaceae) constitui a terceira maior família botânica, com aproximadamente 18.000 espécies distribuídas em 619 gêneros, boa parte pertencendo originalmente à flora brasileira.^1,2

Lonchocarpus, um dos gêneros desta grande família, é representado por cerca de 100 espécies, predominando nas regiões tropicais e subtropicais. Para a flora brasileira, são reconhecidas cerca de 23 espécies.³ Estudos fitoquímicos mostram que as plantas que compõem este gênero são produtoras, em potencial, de compostos fenólicos, representados especialmente por flavonas, chalconas, cromonas, flavanas, flavanonas e auronas.^3-6 Em geral, os flavonoides produzidos por Lonchocarpus são de baixa polaridade e uma particularidade destes compostos é a presença frequente de anéis furânicos ou pirânicos, os quais podem estar ligados ao núcleo flavonoídico em C-6/C-7 ou C-7/C-8, formando sistemas lineares ou angulares, respectivamente. Grupos metoxilas e prenilas são outros substituintes frequentes.

Uma série de atividades, tais como antimicrobiana,⁵ gastroprotetora,⁷ citotóxica,⁸ antiagregante plaquetária⁹ e antimalárica,¹⁰ foram relatadas para flavonoides isolados de exemplares do gênero Lonchocarpus.

Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos com a investigação fitoquímica de Lonchocarpus campestris.

PARTE EXPERIMENTAL

Procedimentos experimentais gerais

Os pontos de fusão foram obtidos em equipamento de microdeterminação digital da Mettler Toledo com placa aquecedora FP82HT e central de processamento FP90. As determinações foram realizadas a uma velocidade de aquecimento de 2 ºC/min e não foram corrigidas. Os espectros no infravermelho foram registrados em espectrômetro Perkin-Elmer Spectrum 1000 FTIR, utilizando pastilhas de KBr. Os espectros de RMN ¹H e ¹³C, uni- e bidimensionais, foram obtidos em um espectrômetro Bruker, modelo Avance DRX-500 (500 MHz para ¹H e 125 MHz para ¹³C). Os espectros de massas foram obtidos em espectrômetro Shimadzu, modelo QP 5000/DI-50, por impacto eletrônico de 70 eV. Nas cromatografias de adsorção utilizou-se gel de sílica 60 da Vetec (Ø μm 70-230 mesh, para cromatografias em colunas) e Merck (Ø μm 230-400 mesh, para cromatografias com média pressão, flash), enquanto as cromatografias em camada delgada analítica (CCDA) foram realizadas em cromatofolha de alumínio (Merck) com indicador de fluorescência (F₂₅₄). As substâncias foram reveladas por aspersão de solução de vanilina/ácido perclórico/EtOH, seguida de aquecimento em estufa (≈ 100 ºC).

Material vegetal

As raízes de Lonchocarpus campestris foram coletadas em abril de 2006, na localidade de Alcântaras, situada na Serra da Meruoca, Ceará. A identificação da planta, cuja exsicata (No. 39175) se encontra depositada no Herbário Prisco Bezerra - UFC, foi realizada pelo Prof. A. G. Fernandes, do Departamento de Biologia da Universidade Federal do Ceará.

Extração e isolamento

As cascas das raízes (900 g), secas à temperatura ambiente e trituradas, foram submetidas à percolação com hexano e posteriormente com etanol. Os extratos foram filtrados e destilados sob pressão reduzida a aproximadamente 50 °C, fornecendo 19,4 g de extrato hexânico e 60,3 g de extrato etanólico.

O extrato hexânico (19,4 g) foi fracionado em coluna de gel de sílica empregando hexano, hexano/CH₂Cl₂ 1:1, CH₂Cl₂, AcOEt e MeOH como eluentes. Durante a evaporação dos solventes das frações hexano/CH₂Cl₂ 1:1, CH₂Cl₂ e AcOEt houve a formação de precipitados, os quais foram separadamente filtrados e purificados por recristalização. Da fração hexano/CH₂Cl₂ 1:1 (4,6 g), isolou-se por recristalização em hexano/AcOEt 8:2, o composto 1 (447 mg). Da fração CH₂Cl₂ (4,3 g), após recristalização em AcOEt, obteve-se o composto 2 (156,6 mg), enquanto da fração AcOEt (2,8 g) isolou-se por recristalização em AcOEt, a substância 3 (150 mg). O líquido mãe da fração CH₂Cl₂ foi concentrado (4,0 g) e submetido à cromatografia em coluna gravitacional sobre gel de sílica, usando como eluentes hexano/CH₂Cl₂ 6:4, 4:6, 2:8, CH₂Cl₂, AcOEt e MeOH. Um total de 106 frações de aproximadamente 10 mL foram coletadas, as quais, após monitoramento por CCD, resultaram em 12 frações. A fração 18-45 (1,56 g), obtida por eluição com hexano/CH₂Cl₂ 6:4, foi submetida à cromatografia sobre média pressão (flash), empregando como eluente, hexano/AcOEt 8:2, para fornecer o composto 4 (368,2 mg). O liquido mãe da fração AcOEt (2,2 g) foi submetido à cromatografia em coluna sobre gel de sílica, empregando como eluente CH₂Cl₂, CH₂Cl₂/AcOEt 9:1, 7:3, 1:1, 3:7, 1:9, seguido de MeOH. Ao final deste procedimento, foram coletadas 37 frações de 20 mL, as quais, após monitoramento em CCD, foram reunidas em 11 frações. A fração F8/20 (1,35 g), resultado da eluição com CH₂Cl₂ e CH₂Cl₂/AcOEt 9:1, foi submetida a sucessivas cromatografias flash empregando para a eluição uma mistura ternária de hexano/CH₂Cl₂/acetona (6,8:2,6:0,6) para fornecer 5 (34,2 mg)

O extrato EtOH (60,3 g) foi fracionado sobre gel de sílica obtendo-se ao final do procedimento as frações: CH₂Cl₂ (10,6 g), AcOEt (26,5 g) e MeOH (5,8 g). A fração CH₂Cl₂ (10,6) foi submetida à cromatografia em coluna de gel sílica utilizando para eluição hexano/AcOEt 7:3, 6:4, 1:1, 3:7, 2:8, AcOEt e MeOH. Foram obtidas 42 frações de 30 mL. Após comparação por CCD, as frações 5-6 (1,45 g), obtidas por eluição com hexano/AcOEt 7:3, foram reunidas e submetidas a consecutivas cromatografias flash empregando CH₂Cl₂ e hexano/ CH₂Cl₂ 2:8, respectivamente, para fornecer o composto 6 (23 mg). A fração AcOEt (26,0 g) foi submetida à cromatografia de adsorção em coluna de gel sílica utilizando para a eluição CH₂Cl₂, CH₂Cl₂/AcOEt 1:1, AcOEt e MeOH, fornecendo 45 frações de 30 mL. As frações 3-16, obtidas por eluição com CH₂Cl₂, após análise em CCD, foram reunidas, rendendo 1,44 g de material, o qual foi submetido à cromatografia em coluna de sílica gel utilizando a seguinte série de eluentes: hexano/AcOEt 7:3, 6:4, 2:8, AcOEt e MeOH. Foram coletadas 37 frações de 20 mL. As frações 11-14 (446 mg), obtidas por eluição com hexano/AcOEt 7:3, após análise em CCD, foram reunidas e durante o processo de evaporação do solvente houve a formação de um precipitado, o qual foi separado do líquido mãe por filtração e posteriormente lavado com a mistura hexano/AcOEt 8:2, obtendo-se assim o composto 7 (13 mg).

(2S,3R,4S)-3, 4, 5, 8-Tetrametoxi-[2", 3": 6, 7]-furanoflavana (1). Cristais incolores. p.f. 110,9-111,7 °C, [α]²⁰_D - 9° (0,004, CHCl₃), IV (KBr), cm^-1: 2934; 2829; 1623; 1544; 1485; 1411; 1350; 1252; 1190; 1137; 1096. EM (Int. rel.) m/z: 370 ([M]^+., 100), 339 (22), 236 (87), 221 (60), 193 (37), 134 (15), 121 (50), 77 (16). Os dados de RMN ¹³C e ¹H (CDCl₃)³ estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

3,6-Dimetoxi-2", 2"-dimetilcromeno-[2", 3": 7, 8]-flavona (2). Cristais incolores. p.f. 197,1-199,0 °C, IV (KBr), cm^-1: 1625; 1470; 1397; 1287; 1217; 1168; 1116; 1069. EM (Int. rel.) m/z: 364 ([M]^+., 100), 349 (85), 319 (6) 249 (6), 217 (14), 174 (30), 105 (12), 77 (15). Os dados de RMN ¹³C e ¹H (CDCl₃)¹¹ estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

3, 5, 6-Trimetoxi-[2", 3": 7, 8]-furanoflavona (3). Cristais amarelos. p.f. 157,4-159,2 °C, IV (KBr), cm^-1: 2934; 2840; 1633; 1479; 1447; 1345; 1230; 1174; 1230; 1174; 1065. EM (Int. rel.) m/z: 352 ([M]^+., 100), 337 (86), 321 (28), 308 (22), 205 (14), 177 (28), 147 (14), 105 (31), 77 (28). Os dados de RMN ¹³C e ¹H (CDCl₃)¹¹ estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

2, 4', 4, 5-Tetrametoxi-[2", 3":7, 8]-furanodi-hidroaurona (4). Resina amarela. [α]²⁰_D + 96° (0,004, CHCl₃),IV (KBr), cm^-1: 1717, 1609, 1505, 1342, 1249, 1155, 1078. EM (Int. rel.) 384 ([M]^+., 61), 353 (7), 293 (12), 263 (100), 248 (46), 220 (62), 205 (48), 177 (33), 121 (58), 77 (61). Os dados de RMN ¹³C e ¹H (CDCl₃)⁴ estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

3, 4', 5, 6-Tetrametoxi-[2", 3":7, 8]-furanoflavona (5). Cristais amarelos. p.f. 154,0-156,3 °C, IV (KBr), cm^-1: 2936, 2842, 1617, 1609, 1505, 1470, 1342; 1249; 1155; 1078. EM (Int. rel.) m/z: 382 ([M]^+., 85), 367 (100), 345 (65), 307 (17), 278 (11), 205 (20), 177 (48), 135 (21), 77 (20). Os dados de RMN¹³C e ¹H estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

(2R,3S,4S)-3, 4, 5, 6-Tetrametoxi-[2", 3":7, 8]-furanoflavana (6). Resina amarela. [α]²⁰_D - 1° (0,004, CHCl₃), IV (KBr), cm^-1: 2937, 2831, 1680, 1622, 1483, 1130, 1062. EM (Int. rel.) m/z: 370 ([M]^+., 17), 339 (2), 236 (30), 221 (44), 193 (11), 134 (28), 91 (72). Os dados de RMN ¹³C e ¹H(CDCl₃)^3,12 estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

3', 4'-Metilenodioxi-5, 6-dimetoxi-[2",3":7,8]-furanoflavona (7). Sólido amorfo amarelo. p.f. 222,2-226,8 °C, IV (KBr) cm^-1: 1646; 1479; 1449; 1378; 1336 1257; 1130; 1068; 1028. EM (Int. rel.) m/z: 366 ([M]^+., 71), 351 (100), 337 (35), 322 (57), 295 914), 205 (18), 177 (48), 161 (28), 145 (17), 119 (10). Os dados de RMN ¹³C e ¹H (CDCl₃)¹¹ estão descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O fracionamento cromatográfico dos extratos hexânico e etanólico das cascas das raízes de L. campestris culminou no isolamento de sete flavonoides, cujas estruturas foram elucidadas por métodos espectroscópicos, em particular RMN ¹H e ¹³C, 1D e 2D. Dos flavonoides isolados, 6 já haviam sidos relatados na literatura: (2S,3R,4S)-3,4,5,8-tetrametoxi-[2'',3'':6,7]-furanoflavana (1), 3,6-dimetoxi-2'',2''-dimetilcromeno-[2'',3'':7,8]-flavona (2), 3,5,6-trimetoxi-[2'',3'':7,8]-furanoflavona (3), 2,4',4,5-tetrametoxi-[2'',3'':6,7]-furanodi-hidroaurona (4), (2R,3S,4S)-3,4,5,6-tetrametoxi-[2'',3'' :7,8]-furanoflavana (6) e 3',4'-metilenodioxi-5,6-dimetoxi-[2'',3'':7,8]-furanoflavona (7), Figura 1. As estruturas das furanoflavanas 1 e 6 foram diferenciadas com base em seus dados de RMN e comparação com a literatura, considerando especialmente os deslocamentos químicos dos carbonos C-6 (1, 114,0; 6, 133,6) e C-8 (1, 126,7; 6, 114,4). Adicionalmente, o experimento HMBC de 6 mostrou claramente a correlação entre o sinal de hidrogênio em δ 6,84 (d, J = 2,1 Hz, H-3'') com o sinal de carbono em δ 143,9 (C-9) e também do sinal em δ 4,08 (s, 6-OMe) com o sinal em δ 133,6 (C-6). Vale mencionar que, de acordo com o valor da rotação ótica, o composto 1 refere-se ao enantiômero (-)-3,4,5,8-tetrametoxi-[2'',3'':6,7]-furanoflavana. Os dados de RMN ¹³C e ¹H dos compostos encontram-se descritos nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

O composto 5 foi isolado na forma de cristais amarelos com ponto de fusão 154,0-156,3 °C. Seu espectro no IV apresentou uma absorção em 1717 cm^-1 correspondente à deformação axial de ligação C=O e absorções em 1609 a 1470 cm^-1 referentes à deformação axial de ligação C=C de aromáticos.

O espectro de RMN ¹H (500 MHz, CDCl₃) apresentou sinais correspondentes a um sistema AA'BB'em δ 8,20 (d, J = 8,9 Hz, H-2´/H-6´) e 7,04 (d, J = 8,9 Hz, H-3´/H-5´), compatível com acoplamento orto em um anel aromático para-substituído; sinais em ´ 7,62 (d, J = 2,1 Hz, H-2´´) e 7,02 (d, J = 2,1 Hz, H-3´´), relacionados a hidrogênios de um núcleo furânico α,β-dissubstituído, além de singletos em δ 4,22; 4,11 e 3,89 (2 -OMe), típicos de grupos metoxila.

O espectro de RMN ¹³C-CPD apresentou sinais correspondentes a 21 átomos de carbono, cujo padrão de hidrogenação foi determinado através do espectro DEPT 135. O sinal em δ 175,1 (C-4) é compatível com uma carbonila conjugada de um núcleo flavonoídico. Os sinais em δ 130,2 e 114,6, correlacionados no espectro HMQC com os sinais de hidrogênio em δ 8,20 e 7,04, respectivamente, corroboraram o anel aromático para-substituído, enquanto os sinais em δ 145,7 e 105,2, correlacionados aos sinais em δ 7,62 e 7,02, confirmaram um anel furânico. Os dados acima mencionados levaram a um flavonoide furânico tetra-metoxilado, cujo perfil estrutural poderia ser angular ou linear, como é peculiar aos flavonoides biossintetizados por plantas do gênero Lonchocarpus. No espectro HMBC, a correlação a três ligações, entre o sinal em δ 7,02 (H-3´´) com o sinal de carbono em δ 146,1 (C-9) foi determinante para a localização do anel furânico em C-7 e C-8 (Figura 2). Com base nos dados espectroscópicos acima mencionados e sumarizados na Tabela 1, determinou-se a estrutura 3,4´,5,6-tetrametoxi (2´´,3´´:7,8:)- furanoflavona, a qual está sendo relatada pela primeira vez.

CONCLUSÕES

Dos extratos hexânico e etanólico das cascas das raízes de L. campestris foram isolados sete flavonoides, incluindo quatro flavonas, duas flavanas e uma aurona. A exemplo da grande maioria dos flavonoides bioproduzidos por espécies de Lonchocarpus, todos os flavonoides isolados de L. campestris são metoxilados e apresentam anéis furânicos ou pirânicos como substituintes.

MATERIAL SUPLEMENTAR

As Figuras 1S a 6S estão disponíveis gratuitamente em http://quimicanova.sbq.org.br, na forma de arquivo PDF.

AGRADECIMENTOS

Às instituições brasileiras de fomento à pesquisa CNPq e CAPES pelas bolsas de estudo e de pesquisador e à FUNCAP/PRONEX/CNPq pelo apoio financeiro.

Recebido em 16/3/10; aceito em 13/9/10; publicado na web em 8/12/10

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Mar 2011
• Data do Fascículo
  2011

Histórico

• Aceito
  13 Set 2010
• Recebido
  16 Mar 2010